Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

GE90
General Electric GE90 представлен на авиасалоне в Фарнборо 2008.jpg
GE90-115B
ТипТурбовентиляторный
национальное происхождениеСоединенные Штаты
ПроизводительGE Aviation
Первый забегМарт 1993 [1]
Основные приложенияБоинг 777
Произведено1993-настоящее время
Количество построенных2800 к июлю 2020 года [2]
Разработан вGeneral Electric GEnx
Engine Alliance GP7000
General Electric GE9X

General Electric GE90 семейство высокого обходных турбовентиляторных авиационных двигателей , построенных GE Aviation для Boeing 777 , с упорными рейтингами 81000 до 115000 фунт - сила (360 до 510 кН). Он поступил на вооружение British Airways в ноябре 1995 года. Это один из трех вариантов для версий 777-200, -200ER и -300, а также эксклюзивный двигатель для -200LR, -300ER и 777F. Это был самый мощный и был самый большой реактивный двигатель , [3] до того превзойден в январе 2020 его преемник, 110 000 фунтов (490 кН) GE9X , который имеет в (15 см) , более широким вентилятором 6.

Развитие [ править ]

CFD-моделирование воздушного потока через двигатель 1998 г.

GE90 был разработан на основе энергоэффективного двигателя NASA 1970-х годов , прототипа General Electric CF6 . GE, GE36 Un-Канальный вентилятор ( Винтовентилятор ) предназначался для замены CFM International CFM56 высокого турбореактивный двухконтурный , который был изначально неконкурентоспособным по отношению к конкурирующей IAE V2500 . Однако, когда V2500 столкнулся с техническими проблемами, продажи CFM56 резко возросли. GE не была заинтересована в том, чтобы GE36 уничтожил CFM56, и хотя «UDF можно было сделать надежным по более ранним стандартам, турбовентиляторные двигатели стали намного, намного лучше». Однако компания GE интегрировала технологию лезвий UDF непосредственно в GE90. [4]

Двигатель GE90 был запущен в 1990 году. [5] GE Aviation объединилась с Snecma (Франция, 24%), IHI (Япония) и Avio (Италия) для этой программы. [6] Первоначально GE90 был только одним из трех вариантов 777, и тогдашний генеральный директор GE Aviation Брайан Х. Роу заплатил бы за разработку и поставил его на A330 , но стратегией Airbus для дальних перевозок был четырехмоторный A340. , скучаю по рынку в пользу близнецов . [7]

Версия большего размера и большей тяги -115B, которая используется в самолетах 777 второго поколения (-300ER, -200LR и -200F), впервые была запущена на заводе GE в Пиблсе , штат Огайо, в ноябре 2001 г. [8]

Дизайн [ править ]

Диаметр GE90-115B составляет 128 дюймов (325 см), а у фюзеляжа 777 - 244 дюйма (620 см).

10-ступенчатый компрессор высокого давления GE90 развивал рекордное для отрасли соотношение давлений 23: 1 и приводится в движение двухступенчатой ​​турбиной высокого давления с воздушным охлаждением. 3-ступенчатый компрессор низкого давления, расположенный непосредственно за вентилятором, нагнетает сердечник. Вентилятор / ЦНД приводится в движение 6-ступенчатой ​​турбиной низкого давления.

Варианты с большей тягой, GE90-110B1 и -115B, имеют архитектуру, отличную от архитектуры более ранних версий GE90. General Electric включила усовершенствованный вентилятор большего диаметра, сделанный из композитных материалов, который увеличивал тягу на низких скоростях полета. Однако GE также потребовалось увеличить мощность сердечника, чтобы улучшить чистую тягу на высоких скоростях полета. Следовательно, GE решила увеличить производительность сердечника, чего они достигли, удалив одну ступень с задней стороны компрессора высокого давления и добавив дополнительную ступень к компрессору низкого давления, что более чем компенсировало снижение степени сжатия компрессора высокого давления, что привело к чистое увеличение массового расхода активной зоны. [9] Варианты GE90 с большей тягой являются первыми серийными двигателями, в которых используются лопасти со стреловидным ротором. гондолаимеет максимальный диаметр 166 дюймов (4200 мм). [10]

История операций [ править ]

Как один из трех доступных двигателей для нового Boeing 777, GE90 представлял собой совершенно новую конструкцию стоимостью 2 миллиарда долларов, предназначенную для обработки трансокеанских маршрутов, в отличие от предложений от Pratt & Whitney и Rolls-Royce, которые были модификациями существующих двигателей. [11]

Первый Boeing 777 с двигателем General Electric был доставлен British Airways 12 ноября 1995 года. [12] Самолет с двумя GE90-77B поступил в эксплуатацию пятью днями позже. Первоначальное обслуживание было вызвано опасениями по поводу износа подшипников коробки передач , из-за чего в 1997 году авиакомпания временно сняла свой парк самолетов 777 с трансатлантического обслуживания. Позднее в том же году самолеты British Airways вернулись к полной эксплуатации. [13]

Проблемы с разработкой и тестированием GE90 привели к задержкам в сертификации Федерального управления гражданской авиации . Вдобавок увеличенная мощность GE90 еще не использовалась авиакомпаниями, и это был также самый тяжелый двигатель из трех доступных вариантов, что делало его наименее популярным вариантом, в то время как Rolls-Royce занимал первое место. British Airways вскоре заменила GE90 двигателями Rolls-Royce на своих 777-х. [11] [14]

Двигатель GE90-115B

Для дальнемагистральных версий Boeing 777 второго поколения (позже названных 777-200LR, 777-300ER и 777F) требовалась большая тяга, чтобы соответствовать спецификациям. General Electric и Pratt & Whitney настаивали на заключении контракта с принципом « победитель получает все» в связи с вложением 500 миллионов долларов в модификации двигателя, необходимые для выполнения требований. GE получила статус единственного поставщика двигателей для вариантов двигателей с большей тягой для 777-200LR, -300ER и 777F. [11] [14] Усовершенствованная версия поступила на вооружение Air France в мае 2004 года. [15]

Двигатели с более высокой мощностью GE90-110B1 и -115B в сочетании с вариантами 777 второго поколения -200LR и -300ER были основным драйвером продаж двухрежимных самолетов после конкурирующей серии A330 / 340. [16] Использование двух двигателей дает типичное преимущество в эксплуатационных расходах примерно на 8–9% для -300ER по сравнению с A340-600. [17] 777-300ER также рассматривался как замена 747-400 на фоне роста цен на топливо, учитывая его 20% -ное преимущество в сжигании топлива. [18]

До тех пор, пока не прошла его производная, GE9X , серия GE90 носила титул самых больших двигателей в истории авиации. Диаметр вентилятора оригинальной серии составлял 123 дюйма (310 см), а у самого большого варианта GE90-115B диаметр вентилятора составлял 128 дюймов (330 см). В результате, двигатели GE90 могут быть доставлены по воздуху в собранном виде только на негабаритных грузовых самолетах, таких как Антонов Ан-124 , что создает уникальные проблемы, если из-за аварийных отклонений самолет 777 застрял в месте без необходимых запасных частей. Если вентилятор удалить из активной зоны, двигатели могут быть отправлены на грузовое судно 747 . [19]

-94B для -200ER модернизируется некоторыми из первых одобренных FAA компонентов, напечатанных на 3D-принтере . [20]

В 2011 году его прейскурантная цена составляла 27,5 млн долларов США, а коэффициент останова в полете (IFSD) составлял один на миллион часов налета двигателя. [3] До ноября 2015 года за 20 лет было выполнено более 8 миллионов циклов и 50 миллионов летных часов. [21] В июле 2020 года парк из 2800 двигателей превысил 100 миллионов часов, поставив более 1200 самолетов на 70 операторов с уровнем надежности диспетчеризации 99,97%. [2]

Записи [ править ]

GE90 без кожуха
GE90-115B повышенной тяги установлен на испытательном самолете Boeing 747 компании GE.

GE90-115B достаточно мощный, чтобы летать на испытательном стенде GE Boeing 747-100 с другими двигателями на холостом ходу, что было продемонстрировано во время летных испытаний. [22] [23]

Согласно Книге рекордов Гиннеса , двигатель при 127 900 фунтах-силах (569 кН) является рекордсменом по максимальной тяге (хотя и оценивается в 115 300 фунтов-силы (513 кН)). Этот рекорд тяги был достигнут непреднамеренно в ходе одночасового стресс-теста двигателя с тройной красной чертой. Чтобы приспособиться к увеличению крутящих напряжений, был создан новый стальной сплав GE1014, который затем подвергался механической обработке с соблюдением экстремальных допусков. [24] Новый рекорд был установлен во время испытаний двигателя GE90-115B на испытательном стенде Peebles Test Operation компании GE Aviation, который представляет собой открытый испытательный комплекс за пределами Пиблса, штат Огайо. Он превзошел предыдущий мировой рекорд Гиннеса для двигателя в 122965 фунтов силы (546,98 кН). [25] 10 ноября 2017 года его преемник, GE9X, достиг рекордной испытательной тяги в 134 300 фунтов силы (597 кН) в Пиблсе, штат Огайо . [26]

В октябре 2003 года Boeing 777-300ER побил рекорд ETOPS , пролетев пять с половиной часов (330 минут) с одним выключенным двигателем. [27] Самолет с двигателями GE90-115B совершил перелет из Сиэтла на Тайвань в рамках программы сертификации ETOPS.

10 ноября 2005 года GE90 во второй раз вошел в Книгу рекордов Гиннеса. GE90-110B1 приводил в действие 777-200LR во время самого длинного в мире полета коммерческого авиалайнера, хотя на рейсе не было пассажиров, оплачивающих проезд, только журналистов и приглашенных гостей. Boeing 777-200LR пролетел 13 422 мили (21 601 км) за 22 часа 42 минуты, перелетев из Гонконга в Лондон «долгим путем»: над Тихим океаном, над континентальной частью США, затем через Атлантику в Лондон. [28]

Инциденты [ править ]

11 августа 2004 г. у GE90-85B, установленного на Boeing 777-200ER, выполнявшем рейс 2024 British Airways, отказал двигатель при взлете из межконтинентального аэропорта Джорджа Буша в Хьюстоне. Пилоты заметили шум и вибрацию при взлете, но продолжили вращение. На высоте 1500 футов над уровнем моря они заметили дым и дымку в кабине, и бортпроводники сообщили, что кабина наполняется дымом. Они вернулись в аэропорт для немедленной аварийной посадки. Обнаружено, что лопатка турбины второй ступени отделилась на хвостовике, что привело к повреждению ведомых лопаток, вызывающих вибрацию. Обломки находились в кожухе двигателя. [29]

28 мая 2012 г. самолет 777 авиакомпании Air Canada, вылетавший из Торонто по пути в Японию, потерпел неудачу с GE90-115B на высоте 1 500 футов (460 м) и благополучно вернулся. Обломки двигателя были обнаружены на земле. [30] [31]

8 сентября 2015 года самолет GE90-85B, управляющий самолетом Boeing 777-236ER рейса 2276 British Airways, потерпел неконтролируемый отказ во время разбега при взлете, что привело к пожару. NTSB и FAA начали расследование, чтобы определить причину; первые результаты были сообщены в сентябре 2015 года. [32] [33]

27 июня 2016 года самолет GE90-115B, установленный на Boeing 777-300ER рейса 368 Singapore Airlines , получил предупреждение о масле двигателя во время полета и вернулся в сингапурский аэропорт Чанги . При приземлении загорелся неисправный правый двигатель, что привело к повреждению двигателя и крыла. [34]

Неисправности раздаточной коробки [ править ]

FAA выпустило Директиву о летной годности (AD) 16 мая 2013 года и разослало ее владельцам и операторам турбовентиляторных двигателей General Electric GE90-110B1 и GE90-115B. Это аварийное AD было вызвано сообщениями о двух отказах раздаточных коробок передач (TGB), которые привели к отключениям в полете (IFSD). Расследование показало, что отказы были вызваны растрескиванием и отслоением радиальной шестерни ТГБ. Дальнейшие проверки обнаружили две дополнительные радиальные шестерни с трещинами. Это условие, если его не исправить, может привести к дополнительным IFSD одного или нескольких двигателей, потере контроля тяги и повреждению самолета. Директива о летной годности требует соблюдения путем принятия корректирующих мер в течение пяти дней с момента получения AD. [35]

Технические характеристики [ править ]

GE90-110B1 ( B777-200LR ), изогнутые лопасти вентилятора
Лист данных сертификата типа GE90 [36]
Вариант-76B / -77B / -85B / -90B / -94B-110B1 / -113B / -115B
ТипДвойной ротор, осевой поток , ТРДД с большим байпасом
Компрессор1 вентилятор, 3-ступенчатый LP, 10-ступенчатый HP1 вентилятор, 4-ступенчатый LP, 9-ступенчатый HP [37]
Турбина2-ступенчатый HP, 6-ступенчатый LP
Длина [а]286.9  в (729  см )286,67 дюйма (728,1 см)
Максимум. ширина152,4 дюйма (387 см)148,38 дюйма (376,9 см)
Максимум. высота155,6 дюймов (395 см)154,56 дюйма (392,6 см)
Диаметр вентилятора [38]123 дюйма (310 см)128 дюймов (330 см)
Вес [b]17400  фунтов (7,893  кг )19,316 фунтов (8,762 кг)
Взлетная тяга81 070–97 300  фунтов (360,6–432,8  кН )110 760–115 540 фунтов (492,7–513,9 кН) [c]
Скорость ротора НД2261,5 об / мин2355 об / мин
Скорость ротора ВД9332 об / мин
Коэффициент байпаса [6]8,4 - 99
Степень сжатия [37]40: 142: 1
Отношение тяги к массе5,595,98
Взлет TSFC0,278 фунта / фунт-сила / ч (7,9 г / кН / с) [39]
Круиз TSFC0,545 фунта / фунт-сила / ч (15,4 г / кН / с) [40]

Производные [ править ]

GEnx [ править ]

Основная статья: General Electric GEnx

Двигатель GEnx , разработанный для самолетов Boeing 787 Dreamliner и 747-8 , является производным от меньшего по размеру основного варианта GE90, который также оснащен вентилятором со стреловидными лопастями ротора.

GP7000 [ править ]

Основная статья: Engine Alliance GP7000

GE Aviation создала совместное предприятие с Pratt & Whitney под названием Engine Alliance , в рамках которого компании разработали двигатель для Airbus A380 , названный GP7000, на основе шкалы расхода 0,72 ядра GE90-110B / 115B.

GE9X [ править ]

Основная статья: General Electric GE9X

В феврале 2012 года GE объявила об исследованиях на 10% более эффективной производной версии, получившей название GE9X, для питания нового самолета Boeing 777-8X / 9X .

LM9000 [ править ]

Основная статья: General Electric LM9000

LM9000 - это авиационная газовая турбина, доступная в двух вариантах; LM9000 без добавления воды мощностью 66 МВт (89 000 л.с.) при КПД 42,4% до когенерации и LM9000 с добавлением воды мощностью 75 МВт (101 000 л.с.) при КПД 42,7% до когенерации. [41] Соотношение давлений в двигателе 33: 1 обеспечивается 4-ступенчатым компрессором низкого давления, за которым следует 9-ступенчатый компрессор высокого давления, приводимый в действие 2-ступенчатой ​​турбиной высокого давления и 1-ступенчатой ​​турбиной низкого давления, приводя в действие 4-ступенчатый компрессор. Бесплатная турбина. [42]

См. Также [ править ]

Связанная разработка

  • General Electric GEnx
  • Двигатель Alliance GP7000
  • General Electric GE9X
  • General Electric LM9000

Сопоставимые двигатели

  • Pratt & Whitney PW4000
  • Роллс-Ройс Трент 800
  • Роллс-Ройс Трент XWB

Связанные списки

  • Список авиационных двигателей

Ссылки [ править ]

  1. ^ Вентиляторный вращатель к центру сопла
  2. ^ Сухой, включает базовый двигатель, основные аксессуары двигателя и дополнительное оборудование.
  3. ^ мировой рекорд установлен на 127 900 фунтов силы (569 кН) в испытаниях на высоте 827 футов над уровнем моря [25]

Примечания [ править ]

  1. ↑ Брайан Дж. Кантуэлл (2 февраля 2010 г.). «GE90 - Введение» (PDF) . Стэндфордский Университет. Архивировано из оригинального (PDF) 30 сентября 2017 года . Проверено 2 февраля 2016 года .
  2. ^ a b «Двигатель GE90 наработал более 100 миллионов часов» (пресс-релиз). GE Aviation. 24 июля 2020 г.
  3. ^ a b «Рекордный год для самого большого и самого мощного реактивного двигателя в мире» (пресс-релиз). GE Aviation. 19 января 2012 г.
  4. ^ Короткая, счастливая жизнь опора-фаната | История | Журнал Air & Space
  5. ^ «Первый год эксплуатации GE90 - огромный успех» (пресс-релиз). GE Aviation. 18 ноября 1996 г.
  6. ^ a b "Двигатели для коммерческих самолетов -GE90" (PDF) . Snecma . Safran.
  7. ↑ Скотт Гамильтон (14 декабря 2017 г.). «Высшие должностные лица Airbus высмеивали цель Лихи по доле рынка 50%» . Лихам . Архивировано из оригинального 29 ноября 2018 года . Проверено 14 декабря 2017 года .
  8. ^ «Начинаются полные испытания GE90» . Flight Global . Проверено 26 мая 2020 года .
  9. ^ "GE90: величайшая история возвращения авиации ge" . GE Aviation . Проверено 12 февраля 2020 года .
  10. ↑ Доминик Гейтс (4 января 2019 г.). «Самые большие реактивные двигатели, которые когда-либо видели, будут работать на Boeing 777X» . Сиэтл Таймс .
  11. ^ a b c "GE90 занимает эксклюзивную позицию на 777X" . Flight Global . 14 июля 1999 г.
  12. ^ Иден, Пол, изд. (2008). Гражданские самолеты сегодня: самые успешные коммерческие самолеты в мире . Лондон: Amber Books Ltd., стр. 115. ISBN 1-84509-324-0.
  13. ^ Норрис, Гай; Марк Вагнер (1999). Современные лайнеры Boeing . Миннеаполис, Миннесота: Zenith Imprint. С. 143–144. ISBN 0-7603-0717-2.
  14. ^ а б «Как Ге заблокировал этот заказ на Боинг» . Блумберг. 9 августа 1999 г.
  15. ^ «GE90-115B: Самый лучший новый реактивный двигатель GE, введенный в эксплуатацию» (пресс-релиз). GE Aviation. 17 июля 2006 г.
  16. ^ "Airbus A350 XWB оказывает давление на Boeing 777" . Flightglobal. 26 ноября 2007 г.
  17. ^ Бен Кингсли-Джонс; Гай Норрис (29 ноября 2005 г.). «Усовершенствованный А340, чтобы взять на себя 777» . Международный рейс .
  18. ^ Jens Flottau (14 ноября 2011). "Airbus продвигает предложение по A340, откладывает доставку A350" . Авиационная неделя и космические технологии .
  19. ^ «GE стремится выявить неисправность двигателя Air France» . Международный рейс . 3 января 2006 г.
  20. ^ «Федеральное управление гражданской авиации одобрило первую напечатанную на 3D-принтере деталь для полета в коммерческом реактивном двигателе от GE» . Об этом сообщает GE . GE Aviation. 14 апреля 2015 года.
  21. ^ «Etihad Airways подписывает соглашение о двигателях с GE для грузовых самолетов Boeing 777» (пресс-релиз). GE Aviation. 10 ноября 2015 года.
  22. ^ Самый большой реактивный двигатель General Electric для B-777 . Исторический канал. 2008. Событие происходит в 3: 00–3: 10 мин . Проверено 11 июля 2013 года .
  23. ^ "Сертификация GE90-115B: взгляд на летные испытания" . Le Webmag . Safran. 8 августа 2003 года Архивировано из оригинала на 1 ноября 2006 года.
  24. ^ «Впечатляющий прогресс двигателя GE90-115B продолжается» (пресс-релиз). GE Aviation. 24 июля 2000 г.
  25. ^ a b «GE90 устанавливает новый мировой рекорд по тяговому усилию; двигатель прошел сертификационные испытания FAR 33» (пресс-релиз). GE Aviation. 5 февраля 2003 г.
  26. ^ "GE9X побил титул GUINNESS WORLD RECORDS ™ в категории Thrust" (пресс-релиз). GE Aviation. 12 июля 2019.
  27. ^ "Boeing 777-300ER выполняет 330-минутный полет ETOPS" (пресс-релиз). Боинг. 15 октября 2003 г.
  28. ^ "Рекорд дальности полета ожидает большой 777 человек в Лондон" . Сиэтл Пост-Интеллидженсер . 8 ноября 2005 г.
  29. ^ url = https://www.ntsb.gov/_layouts/ntsb.aviation/brief2.aspx?ev_id=20041015X01640&ntsbno=DCA04IA066&akey=1
  30. ^ «Технический осмотр является фактором отказа двигателя Air Canada в 2012 году при взлете из международного аэропорта Лестера Б. Пирсона» . Совет по безопасности на транспорте Канады. 13 декабря 2013 . Проверено 11 сентября 2015 года .
  31. ^ Эдмистон, Джейк (29 мая 2012). "Обломки самолета Air Canada врезались в автомобили после отказа двигателя, - подтверждает совет безопасности" . Национальная почта .
  32. ↑ Чарльз Олкок (8 сентября 2015 г.). «Отказ двигателя вызывает пожар на Боинге 777 компании British Airways» . Авиационные международные новости .
  33. ^ "NTSB выпускает обновленную информацию о пожаре двигателя British Airways в Лас-Вегасе" . NTSB. 8 сентября 2015 года . Проверено 8 августа 2015 года .
  34. ^ "Очевидно повреждение от огня на крыле SIA 777" . Flight Global . 27 июня 2016 г.
  35. ^ «Директива по чрезвычайной летной годности (AD) 2013-10-52» (PDF) . FAA. 16 мая 2013г. Отправлен владельцам и операторам General Electric Company (GE) ТРДД GE90-110B1 и GE90-115B. Архивировано из оригинального (PDF) 7 ноября 2016 года . Проверено 7 ноября 2016 года .
  36. ^ "Типовой паспорт сертификата E00049EN" (PDF) . FAA. 23 июня 2016 г.
  37. ^ a b "Двигатель для коммерческих самолетов GE90" . GE Aviation.
  38. ^ «Вентилятор GE90-115B завершает тестирование лопастей; по графику для первого тестируемого двигателя» (пресс-релиз). GE Aviation. 17 июня 2001 г.
  39. ^ "Каталог двигателей Часть 1 - Турбореактивные двигатели" . Международный рейс . 14 ноября 2000 г.
  40. ^ Ллойд Р. Дженкинсон и др. (30 июля 1999 г.). "Проект гражданского реактивного самолета: файл данных двигателя" . Эльзевир / Баттерворт-Хайнеманн.
  41. ^ "LM9000" . General Electric . Проверено 2 июля 2018 года .
  42. ^ «LM9000 - новый двигатель нефти и газа» (PDF) . General Electric. 2017 г.

Внешние ссылки [ править ]

  • Официальный веб-сайт
  • «Это тоже отличный дизайн: самая большая в мире лопасть вентилятора реактивного двигателя в Музее современного искусства» (пресс-релиз). GE Aviation. 16 ноября 2004 г.